单链 DNA 寡脱氧核苷酸 (ssODN) 是参与哺乳动物免疫反应的分子。 Laila Toum 及其同事的一项研究发表在 Annals of Botany 发现了 ssODNs 也可以诱导对植物病原体的保护. 该团队发现 ssODNs 激活了防御基因 拟南芥(Arabidopsis thaliana).
由于核酸存在于所有生命王国中,因此有机体拥有识别它们的工具也就不足为奇了。 这些要么是微生物相关分子模式 (MAMP),要么是损伤相关分子模式 (DAMP)。 在哺乳动物的免疫力方面有很多工作,毫无疑问,因为人类是哺乳动物。 然而,植物免疫力也被 DNA 和 RNA 激活。

“虽然单链 DNA (ssDNA) 的免疫刺激作用已在哺乳动物中得到很好的表征,但尚未在植物中进行过研究,”图姆及其同事在他们的文章中写道。 “在这项工作中,我们发现 ssODNs IMT504 和 2006,之前被证明可以激活哺乳动物细胞的免疫力,可以保护拟南芥免受灰霉病和 Pst DC3000 的侵害,但不能保护其免受感染十字花科植物的烟草花叶病毒 (TMV-Cg) 的侵害。”
拟南芥(Arabidopsis thaliana)水芹是与卷心菜或萝卜等芸苔属植物同科的植物。 它作为模式生物得到了很好的研究,有助于识别细胞中何时发生异常情况。
诱导免疫力 拟南芥 由 IMT504 和 2006 引发的结果与其他 MAMP(例如鞭毛蛋白)引发的结果有相似之处,因为这两种 ssODN 都促进气孔关闭,抑制根伸长并诱导防御基因的转录。 三个响应减少了 烘焙1-5 和 巴克1-5/巴克1 突变体,其中参与感知各种植物防御诱导子的共同受体受到影响。”
作者指出,虽然 ssODN 和其他 MAMP 之间存在一些相似之处,但信号并不完全重叠。 这意味着 ssODN 可能会以稍微不同的方式使用化学物质在植物周围发送感染信号。
“合成寡核苷酸的使用可以阐明 DNA 刺激免疫的机制,这可能是作物保护和植物病害管理的一个有前途的工具,”Toum 及其同事总结道。